一种采用白腐真菌降解氯噻啉的方法

allin2024-08-21  84


1.本发明涉及微生物降解技术领域,具体涉及一种采用白腐真菌降解氯噻啉的方法。


背景技术:

2.氯噻啉(imidaclothiz,imz),化学名为1-(2-氯-5-噻唑甲基)-硝基亚咪唑烷-2-基胺,是一种国产新烟碱类杀虫剂。新烟碱类杀虫剂是在烟碱结构基础上,开发、筛选和合成出来的第四代杀虫剂,常见品种有吡虫啉、噻虫嗪、啶虫脒、呋虫胺、噻虫啉、氯噻啉等,自1991年首款产品吡虫啉上市以来已经迅速成为全球第一大类杀虫剂。氯噻啉主要作用于昆虫的烟碱乙酰胆碱受体,阻断昆虫中枢神经系统的正常传导,从而导致害虫麻痹进而死亡。近年来,由于其对白粉虱、蚜虫、水稻飞虱、茶树叶蝉等害虫具有很好的治理效果而被广泛应用于小麦、水稻、棉花、茶树、柑橘等作物。然而随着使用量和使用范围的扩大,氯噻啉逐渐在环境中累积,在农田土壤、苹果、白菜、蜂蜜甚至是人类尿液中被检出。此外,氯噻啉由于其高水溶性而易通过迁移进入生态系统和食物链,研究表明氯噻啉会对蜜蜂等一些非靶标生物产生严重危害。氯噻啉等农药在水体和环境中的残留物质可能会被植物根部吸收而进入可食用部分,这是人体接触接触有毒化学物质的一个重要途径,因此氯噻啉对人体存在潜在的威胁。欧盟有诸多国家因新烟碱类杀虫剂对包括人体在内的非靶标生物的危害而禁用了部分产品,氯噻啉作为我国自主研发的一种新型杀虫剂,仍然在我国大面积应用,对人体的潜在威胁不容小觑,因此对氯噻啉造成的环境污染进行修复是迫在眉睫的。
3.氯噻啉是我国自主研发的一种新型农药,由于上市时间较短且主要在我国使用,国内外对其的研究和报道并不多。水解和光解是该农药的重要降解途径,研究表明氯噻啉在较高温度下容易水解,在碱性溶液中能够快速光解,但在酸性和中性环境中较稳定。氯噻啉在好氧条件下于土壤中较稳定,温度升高和有机质的添加对降解有一定促进效果。这就意味着氯噻啉在水体和土壤中的水解和光解受到的条件约束较大,实际可操作性不高。


技术实现要素:

4.针对上述问题,本发明提供一种采用白腐真菌降解氯噻啉的方法。
5.本发明的目的采用以下技术方案来实现:
6.一种采用白腐真菌降解氯噻啉的方法,包括以下步骤:
7.(1)传代培养
8.将白腐真菌yk-624接种培养在土豆葡萄糖琼脂培养基中进行传代扩大培养;
9.(2)静置培养
10.在传代培养的土豆葡萄糖琼脂培养基中截取出菌丝片,并接种到液体培养基中,所述液体培养基为土豆葡萄糖液体培养基或kirk液体培养基;
11.所述kirk液体培养基的组成为:按每升计,包括10g葡萄糖、0.221g酒石酸铵、1.64g无水乙酸钠、1g tween 80和100mlkirk盐溶液,所述tween 80在振荡培养时加入;
znso4·
7h2o,0.6g cacl2·
2h2o,0.06g cuso4·
5h2o,0.11galk(so4)2·
12h2o,0.06g h3bo3,0.07gna2moo4·
2h2o;
33.(3)降解培养
34.所述白腐真菌yk-624在所述液体培养基中培养3d后,加入初始浓度为10μm的氯噻啉溶液并继续培养,培养时间20d。
35.本发明培育和采用的白腐真菌是一类引起木材呈白色腐烂的丝状真菌,也是现阶段降解木质素最有效的微生物,自1985年首次被应用到处理环境污染物后,逐渐被应用到水、土壤、大气等环境修复领域。白腐真菌在降解环境污染物时,不仅对生存环境的适应性很高,对于污染物的降解较为完全,而且具有非特异选择性,对于多种污染物都有良好的处理效果,修复成本低廉,不易产生二次污染。白腐真菌phanerochaete sordida yk-624对于黄曲霉毒素b1、双酚a等众多有机污染物具有优异的降解效果,且降解产物的毒性也大大降低,但是对于降解环境工艺要求较高。因此,本发明通过该微生物与恰当的工艺条件相互配合,采用白腐真菌这一种新兴的微生物资源,对不同浓度的氯噻啉造成的环境污染,均可以进行有效修复,因此具有广阔的应用前景。
36.本发明实施例选育降解能力高于模式菌的白腐真菌yk-624,可在液体培养基有效降解氯噻啉,基于白腐真菌容易获得且生长繁殖速度快的优势,本发明所述降解方法可以有效降解氯噻啉,且不易产生二次污染,在土豆葡萄糖液体培养基和kirk液体培养基中,其降解率分别达46.7%和47.5%。
37.实施例2
38.本实施例提供的采用白腐真菌降解氯噻啉的方法,包括以下步骤:
39.(1)传代培养
40.将白腐真菌yk-624接种培养在土豆葡萄糖琼脂培养基中进行传代扩大培养;所述土豆葡萄糖琼脂培养基按质量分数计,包括20%的土豆、2%的葡萄糖和2%的琼脂,余量为水;
41.(2)静置培养
42.在传代培养的土豆葡萄糖琼脂培养基中截取出2块直径为10mm的菌丝片,并接种到装有10ml液体培养基的100ml锥形瓶中,所述液体培养基为土豆葡萄糖液体培养基;
43.所述土豆葡萄糖液体培养基按质量分数计,包括20%的土豆和2%的葡萄糖,余量为水;
44.(3)降解培养
45.所述白腐真菌yk-624在所述液体培养基中培养3d后,加入初始浓度为10μm的氯噻啉溶液并继续培养,培养时间20d。
46.实验例
47.分别测定实施例1、实施例2所述方法对氯噻啉的降解率,测定方法如下:
48.降解培养完成后,向锥形瓶中加入20ml丙酮和内标物质,采用均质机将降解体系中的菌体打碎,分离培养液,旋转蒸发浓缩后采用高效液相色谱仪进行定量分析。
49.定量分析结果表明,白腐真菌yk-624在土豆葡萄糖液体培养基中对氯噻啉的降解率为46.7%,在kirk培养基中对氯噻啉的降解率达47.5%。
50.需要特别说明的是,其他实施例中,在本发明记载的组分、配比及工艺参数范围
内,具体选择其他的组分、配比或者取值,均可以实现本发明记载的技术效果,故不再一一将其列出。
51.最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。


技术特征:
1.一种采用白腐真菌降解氯噻啉的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)传代培养将白腐真菌yk-624接种培养在土豆葡萄糖琼脂培养基中进行传代扩大培养;(2)静置培养在传代培养的土豆葡萄糖琼脂培养基中截取出菌丝片,并接种到液体培养基中,所述液体培养基为土豆葡萄糖液体培养基或kirk液体培养基;所述kirk液体培养基的组成为:按每升计,包括10g葡萄糖、0.221g酒石酸铵、1.64g无水乙酸钠、1g tween 80和100mlkirk盐溶液,所述tween 80在振荡培养时加入;所述kirk盐溶液的组成为:按每升计,包括20g kh2po4,5g mgso4·
7h2o,1.3g cacl2·
2h2o,0.01g盐酸硫铵,16.7mlkirk微量元素溶液;所述kirk微量元素溶液的组成为:按每升计,包括9g次氮基三乙酸三钠,3g mgso4·
7h2o,4.2g mnso4·
h2o,6g nacl,0.6g feso4·
7h2o,1.1g coso4·
7h2o,1.1g znso4·
7h2o,0.6g cacl2·
2h2o,0.06g cuso4·
5h2o,0.11g alk(so4)2·
12h2o,0.06g h3bo3,0.07g na2moo4·
2h2o;(3)降解培养所述白腐真菌yk-624在所述液体培养基中培养设定的时间后,加入含氯噻啉的溶液并继续培养。2.根据权利要求1所述的采用白腐真菌降解氯噻啉的方法,其特征在于,所述土豆葡萄糖琼脂培养基按质量分数计,包括20%的土豆、2%的葡萄糖和2%的琼脂。3.根据权利要求1所述的采用白腐真菌降解氯噻啉的方法,其特征在于,所述菌丝片的直径为10mm,所述液体培养基的体积为10ml。4.根据权利要求1所述的采用白腐真菌降解氯噻啉的方法,其特征在于,所述土豆葡萄糖液体培养基按质量分数计,包括20%的土豆和2%的葡萄糖。5.根据权利要求1所述的采用白腐真菌降解氯噻啉的方法,其特征在于,所述静置培养的时间为3d。6.根据权利要求1所述的采用白腐真菌降解氯噻啉的方法,其特征在于,所述降解培养的时间为20d。

技术总结
本发明属于微生物降解技术领域,公开了一种采用白腐真菌降解氯噻啉的方法,其包括以下步骤:(1)将白腐真菌YK-624接种培养在土豆葡萄糖琼脂培养基中进行传代扩大培养;(2)在传代培养的培养基中截取出菌丝片,并接种到液体培养基中静置培养;(3)所述白腐真菌YK-624在所述液体培养基中培养设定的时间后,加入含氯噻啉的溶液并继续培养。本发明选育降解能力高于模式菌的白腐真菌YK-624,可在液体培养基有效降解氯噻啉,基于白腐真菌容易获得且生长繁殖速度快的优势,本发明所述降解方法可以有效降解氯噻啉,且不易产生二次污染,在土豆葡萄糖液体培养基和Kirk液体培养基中,其降解率分别达46.7%和47.5%。别达46.7%和47.5%。


技术研发人员:王剑桥 曾中华 刘依林
受保护的技术使用者:广州大学
技术研发日:2022.05.06
技术公布日:2022/7/5
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